JPS6271776A - 自動二輪車の車体フレ−ム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １）産業上の利用分野 本発明は軽量、高剛性、且つ外観デザインに優れた新規
な軽合金製自動二輪車の車体フレームに関するものであ
る。

２）発明の背景及び従来技術 自動二輪ｙ般的にオンロードタイプとオフロードタイプ
の二種類に大別することができる。

本発明はこのうち、オフロードタイプ用に好適な所謂セ
ミダブルクレードル型の車体フレームに係るものである
。この種、自動二輪車の車体フレームの一例としては第
１１図に示す通り、ヘッドパイプ５０の後方上部から下
傾する一本のターンフレーム５１と後方下部より下方に
延出する一本のダウンチューブ５２を備え、これ等をヘ
ッドパイプ５０と共にガセ・ソト５４、補強部材５５に
て溶着接合し、且つノーンフレーム５１後部のブラケッ
ト５７とダウンチューブ５２及びガセット５４との間に
はテンションフレーム６３が略水平に架設されており、
父上記ダウンチューブ５２の下端部からは左右一対のボ
トムフレーム５６が連結されて後方に延設され、更にノ
ーンフレーム５１後部のブラケット５７両側から左右一
対のセンターフレーム５８が連結され下方に延びており
、下端部にて上記ボトムフレーム５６の端末とクロスメ
ンバー７２を介して接続されていた。

そして、シートレール５９は下方に延びるバックステー
６０と共に夫々前方端末をブラケ・ノド５７とセンタ−
フレーム５８下部に螺着結合され、更に後輪用緩衝器７
３もブラケット５７上側に止着されていた。

ところで、上述の車体フレームを構成する各車体フレー
ム部材たるヘッドパイプ５０、ターンフレーム５１、ダ
ウンチューブ５２とガセット５４、補強部材５５及びセ
ンターフレーム５８、ブラケット５７、クロスメンバ７
２、亨ンションフレーム６３・・・・・・等は鋼管と鋼
板を夫々屈曲成形、若しくはプレス成形としたものを治
具等を介して図示の車体フレーム形状に組着結合して溶
接手段を用い接合される。

従って、各車体フレーム部材には溶接部が多く介在し、
しかも鋼管と鋼管の接合部は円弧状端末であるため溶接
加工が難しく、又一台当りの溶接ビード延長が長く、且
つ入熱に伴う歪が大でありこれの矯正工程を必要とする
等々の生産技術上の種々のネガティブな問題が生じてい
る。

更に上記の各銅系部材は重く重量が嵩み、車体フレーム
とした完成重量も重くなることから操縦性に与える影響
も好ましくなくこの点からも軽量化への改善が望まれる
。

そこで、上述の如き鋼管、鋼板等による車体フレームの
有する諸問題点を解決するために先に車体フレーム構成
部材全体をアルミニューム合金による押出し長尺形材で
形成するものを提案した。（特、願、昭５７−１７９２
１３号）これによれば鋼管をアルミニューム合金の角形
閉断面形状の押出し形材としたことで軽量化と高剛性と
することは可能となったがステアリングヘッド部分の加
工が複雑で形材の渉留りが低く、且つ溶接部分が多く分
村し、この入熱に伴い強度が低下したり熱歪が生ずる等
の不具合が提起され、これがアルミニューム合金では特
ニ大であり又、ターンフレームとセンターフレームが別
体構成であってこの部分を溶接構造としたことで応力の
集中する部分であるだけに後日クラック等の危惧も生じ
てきた。

更に強度を要求されるターンフレームが一本の単なる角
形閉断面形状の押出し形材の単体構成であってオフロー
ド用セミダブルクレードル型の車体フレームとしてはや
や強度、剛性の上で問題があった。このことは、モトク
ロス競技車の如き激しい衝撃を伴う車体としては好まし
くなく更に改善が望まれていた。

３）発明の目的と要約 本発明は叙上の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とする処は上記の特、願、昭５７−１７９２１３号の利
点を更に有効に改良し発展させ車体フレーム構成部材数
削減とこれに伴う溶接ビード延長の大巾な縮小、そして
熱歪の防止による車体フレーム精度の向上、更には車体
フレーム部材の複数の要部をアルミニューム合金による
一体型成形とすることで強度、剛性の向上を図りつつ軽
量化し、これにより製造工程短縮も可能とし得る自動二
輪車の車体フレーム、特にオフロード用セミダブルクレ
ードル型の車体フレームを提供することにある。

前記の目的を達成するためこの発明は、ヘッドパイプと
ガセット並びにターンフレームとダウンチューブの一部
を夫々上下に配置して継手部を設けこれをアルミニュー
ム合金の一体鋳造、若しくは一体鍜造としたものに、一
本のターンフレームと一本のダウンチューブが夫々型巾
方向を方形とする角形閉断面形状であって、この中央部
の上下方向に隔壁にて区画されたアルミニューム合金の
押出し形材を結合しこれを途中から隔壁部分を分断し二
又状に分岐させて夫々左右一対のボトムフレームとセン
ターフレームを一体形成して得ると共にこれ等を上下に
配置して組合せ、上記ターンフレームの二又状分岐部に
テンションフレーム用継手部と左右一対のリアーフレー
ムの取付部とエンジン支持用のブラケットと更に後部に
は後輪緩衝器の上方支持部を備え且つ、車巾方向に左右
一対のセンターフレームを嵌着するための嵌合溝を設け
、これ等がアルミニューム合金の一体鋳造若しくは一体
鍜造にて形成された連結ブラケットを嵌着し固着してな
る車体フレームを要旨とする。

４）発明の実施例 以下に本発明の好適一実施例を添付した図面に従って詳
述する。

第１図は本発明に係る軽合金、特にアルミニューム合金
製セミダブルクレードル型に係る車体フレームの全体の
側面図を示している。

図中１は円筒状のヘッドパイプ２と後方に連る接続部３
とこの接続部３を下方に垂下延出して下端に開放部を前
方に向けたテーパー状嵌合溝４（第６図参照）を設ける
前方継手部９を配設すると共に上方にはターンフレーム
の一部を形成する上部接続部５とこの上部接続部５に連
なり下傾して後方に延び上方を開放した上部嵌合溝６（
第５図参照）を備え、更に側方に向けて開放してなるテ
ンションフレーム１１、結合用の嵌合溝７を有する後部
継手部８を突出して成るステアリングヘッドを示してい
る。

このステアリングヘッドはアルミニューム合金の一体鋳
造、若しくは一体鍜造により上記各部が一体的に結合さ
れ一個のステアリングヘッド１を形成しており接続部３
の内側には適宜複数の補強用リブ１０を配置して、他の
部分は中空とし複数の中空箱を上下方向に配列する如く
側面視にて略逆り字状に構成されている構造物を成して
いる。このようにヘッドパイプ２に連なる接続部３をリ
ブを備えた中空箱状とすることでヘッドパイプ２周りに
生ずる曲げ、捩り、圧縮等、種々の荷重、モーメント応
力に対応することができる。

尚、図示していないがこのステアリングヘッド１には更
にラジェターの取付部、電装部材の止着部、燃料タンク
の取付部・・・・・等の補機用取付止着部を成形時に一
体形成しても良い。

ターンフレーム２０とセンターフレーム２３゜２４はア
ルミニューム合金の押出し形材より形成される。

この形材の断面形状は既に提案した特、願、昭５７−１
７９２１３号のダウンチューブの如くであって、第５図
に示す通り車巾方向に広い方形とされ、中央部の上下方
向には中空長溝２１を備えた隔壁２２を介して区画され
ている。

而して、上記ターンフレーム２０の上方端末部は上述ス
テアリングヘッド側の上部嵌合溝６に挿入嵌着し、この
上部嵌合溝６と共に溶接により一体結合され、他側は後
方に向って下傾する途中、特に燃料タンク９１の後部下
周辺にて、第２図の通り中空溝２１の上面と下面をカッ
トして後、平面視にて車巾方向に二又状に分岐し左右一
対のセンターフレーム２３．２４をターンフレーム２０
と一体連結した状態で形成すると共に更にセンターフレ
ーム２３．２４ｔ−第１図の如く前方に屈曲させつつ下
方に垂下延出させ、下端部には車巾方向にクロスメンバ
ー６０を架設し連結する。

従って、ターンフレーム２０とこれに連なる左右一対の
センターフレーム２３．２４は第２図の通り平面視にて
略Ｖ字状とされ二又状の分岐部２５より後方のセンター
フレーム２３．２４は分岐部２５を中心として後下方に
開く略Ｖ字状に形成される。そして略Ｖ字状の分岐部２
５を有効に利用して以下に詳述する連結ブラケット３０
が連結固着される。この連結ブラケット３０は軽合金製
であって、特にセンターフレーム２３．２４と溶接固着
とするためアルミニューム合金を用い第７図乃至第１０
図の如き構造を備える。これの平面視は第８図の通り、
前方を鋭角とした略三角形を成している。

そして車体フレームの前後方向略中心に沿って補強リブ
４７を内側に備えた連結ブロック３１配設されており、
この後端には後輪用緩衝器９０の上方支持部３２が突設
され、この支持部３２の前方下側には車巾方向に左右一
対のリアーフレーム（シートレール）６２の前端部を取
付ける支持部３３．３４が突出配置され、この内側には
ネジ孔３５．３６が該設される。（この部分はネジ孔３
５．３６に代り中空孔を貫通しても良い。） そして、上記連結ブロック３１は上方前方（図中左側）
を先細りとした略Ｖ字状に側方を開放する角形断面形状
の嵌合溝３７．３８を備えた継手部３９．４０が左右一
対に配設される。

（第９図、第１０図参照）。

第７図は連結ブラケット３０の側面図を示しており、少
しでも軽量化を図るため上記嵌合溝３７．３８の底部に
は複数の窓４１が開設される。

そしてこの嵌合溝３７．３８の下部にはエンジン（図示
せず）を吊下支持するブラケット４２か下向に突設され
ており、これには２カ所の取付孔４３が穿設される。更
に上記ブラケット４２と嵌合溝３７．３８の前部との間
にはテンションフレーム１１を嵌着する角形断面形状の
嵌合溝４４を備えた継手部４５が設けられ、この嵌合溝
４４は第１０図の如く側方を開放してテンションフレー
ム１１の取付性向上が図られている。

尚、上記連結ブラケット３０は第９図の如く連結　ブロ
ック３１を頂部としてこれの下側であって継手部３９．
４０及びブラケット４２との間は上下方向に略Ｕ字状の
中空溝４６が設けられ、軽量化と剛性アップが図られて
いる。

以上の連結ブラケット３０は鋳造又は鍛造等の型成形手
段により各部が一体に連結した状態で１個の構造物とし
て形成されるので強度、剛性に優れ製造工程を短縮する
ことができる。

而して、連結ブラケット３０は第８図の如く嵌合溝３７
．３８を二又状センターフレーム２３と２４の分岐部２
５の内側に嵌着し矢印Ｐ方向に圧力を加えて圧入するこ
とでＶ字状に配置した左右一対の上記嵌合溝３７．３８
はセンターフレーム２３．２４に楔効果を伴って強固に
且つ確実に結合することができ更にこれ等を相互に溶接
固着することでより強い結合とすることができる。

しかも、スイングアームを介してのクッション荷重は第
７図の矢印Ｆの通り支持部３２を介して連結ブラケット
３０を上方に押圧する方向に働き、このことは連結ブラ
ケット３０が楔効果によりセンターフレーム２３．２４
に更に強く結合される方向であって極めて好都合である
。

以上において、第１図の如くステアリングヘッド１側の
嵌合溝７と連結ブラケット３０側の嵌合溝４４には角形
中空閉断面形状のテンションフレーム１１が架設され、
夫々両端が嵌合溝７．４４に嵌着された状態で溶接によ
り一体結合される。このように応力の集中するターンフ
レーム２０とセンターフレーム２３．２４の分岐部２５
を一体の状態で二又状に形成し且つ各部が一体成形の連
結プラケッ）３０と上述手段で結合するため外観デザイ
ンを阻害することなく強度を高めることができる。

次にダウンチューブ１３に付いて述べる。これの断面形
状は前述のターンフレーム２０と略同−断面形状（ター
ンフレーム２０の形材を流用しても良い。）をなしてお
り、第１図及び第３図の通り前端上部には継手ブロック
１４が溶接により連結され結合ボルト１５にてステアリ
ングヘッド１側のテーパー状嵌合溝４と嵌着され螺着結
合される。（第６図参照） そして、このダウンチューブ１３は下方に垂下し途中か
ら上述ターンフレーム２０と同様ノ手段で分岐部１８よ
り二又状に分岐され左右一対のボトムフレーム１６．１
７がダウンチューブと一体構成で形成し、且つ後方に向
けて略水平に屈曲され、後端末に連結した継手ブロック
１９とクロスメンバー６０側の嵌合溝６１と嵌着させ結
合ボルト２７にて螺着結合される。

即ち、ダウンチューブ１３はステアリングヘッド１とタ
ーンフレーム２０とセンターフレーム２３．２４とこれ
を左右連結するクロスメンバー６０側にて構成される上
部車体フレーム構造体に対し、これの下部車体フレーム
構造体として脱着接離自在とすることができるのである
。

このことはエンジンユニットを車体フレーム内に塔載す
る際の作業を容易ならしめ、又後日のメンテナンス及び
エンジン離脱作業にも好都合である。勿論上記のダウン
チューブ１３とホト痺はなく要は種々の用途、目的に最
適な固着手段を採用すれば良い。

このように本発明の車体フレーム基本骨格は複数の部材
を集約し、これを一体構造物たるステアリングヘッド１
と同ターンフレーム２０゜センターフレーム２３．２４
と同ダウンチューブ１３、ボトムフレーム１６．１７と
同連結ブロック３０・・・・・・等の極めてわずかの車
体フレーム構成グループで形成することができるので大
巾に部材点数が低減し且つ溶接部を少くすることで生産
工数の削減と共に溶接ビードの外部露出が少く外観デザ
インが向上され、しかも荷重の集中するターンフレーム
１とダウンチューブ１３は角形閉断面形状で中央部上下
方向に隔壁を設ける巾広の構造のため、曲げ、捩り、剛
性が強く、又これに連なる二又状に分岐したセン−フレ
ーム２３．２４とボトムフレーム１６゜１７は上記ター
ンフレーム１とダウンチューブと一体形成であるため車
体品質の安定化に優れる。

そして、これの断面形状はターンフレーム１、ダウンチ
ューブ１３よりも細く路幅で１／２なので小形軽量化が
図れこの種、セミダブルクレードル型式に好都合な強度
レイアウトが得られる。

一方、後輪緩衝器９０の支持部３２、リアーフレームの
支持部３３．３４、テンションフレーム１１の継手部４
５、エンジン吊下用ブラケット４２、更に略Ｖ字形を成
すセンターフレーム２３．２４との継手部３９．４０・
・・・・・等を備えた連結ブラケット３０は鋳造、若し
くは鍛造等による一体型成型の一体構造物であるため強
度、剛性を有しつつ軽量化が図れ、且つこれの車体フレ
ーム側への連結手段モターンフレーム２０の二又状の分
岐部２５に嵌合溝３７．３８を介して嵌着するようにし
たため車体フレーム側の強度を増加しつつ且つ連結する
ことができる優れた利点を有する。

そして、この車体フレームは実施例の自動二輪車の他に
も自動三輪車、自動三輪バギー車、鞍上型四輪バギー車
、ライドオンタイプの四輪バギー車・・・・・・等の種
々の車輌にも適要し得ることは明白である。

５）発明の特有の効果 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、ヘッドパイ
プ、ガセット、ターンフレームとダウンチューブ等の一
部を含むステアリングヘッドに上下２カ所の角形嵌合溝
を有する継手部を設け、これ等を軽合金による一体鍜造
成形、若しくは一体鍛造成形としたものにおいて、上記
夫々の角形嵌合溝に一本のターンフレームト一本のダウ
ンチューブを連結すると共にこれらを途中から車巾方向
に二又状に分岐して平面視略Ｖ字状に左右一対のセンタ
ーフレームとボトムフレームを一体形成するようにし、
且つ上記ターンフレームの分岐部に緩衝器の支持部と左
右一対のリアーフレームの止着部とテンションフレーム
の嵌合溝を備えた継手部を備え、又センターフレームの
嵌合溝を平面視略Ｖ字状としてなる軽合金の一体鍜造成
形若しくは一体鍛造成形による連結ブラケットを嵌着し
て固着するようにしたので、車体フレームを構成する各
部材は型成形のため各部が既に一体構造物として備える
ことができ、このため溶接等の接合加工が大巾に削減さ
れ溶接ビード長が著しく短縮され車体フレームの精度が
向上する。

従って溶接に伴う強度の低下、クラック等のトラブルが
少くなり溶接部が外側に露出されないので外観デザイン
が向上し商品性に優れる。

又ターンフレームとダウンチューブは中央部に上下に連
なる隔壁を備えているため捩り、曲げ、剛性が高く、又
形状も大きいことで強度的にも優れる等の数多くの利点
を備え軽合金製セミダブルクレードル型車体フレームと
して画期的であり特にモトクロス等オフロード用の車体
フレームに最適である。

尚、この車体フレームは自動二輪車に好適に構成されて
いるが、本発明の精神を逸脱することなく、首記の特許
請求の範囲内で、種々の構成変形が可能であり、従って
他の車体フレーム形態にも充分適要し応用し得ることも
できる等多大の利点を有する。

更に要約すれば１）ステアリングヘッド、２）ターンフ
レームと左右一対のセンターフレーム、３）ダウンチュ
ーブと左右一対のボトムフレーム、４）連結ブラケット
等の数個の「構造物」を接合するのみで車体フレームの
基本骨格を形成することができるので製造工程短縮、省
スペース、専用治具の点数削減等においても有効であっ
て自動組着、自動結合、自動溶接等の省人省力化装置に
も好適である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は車体フ
レーム全体の側面図、第２図はステアリンクヘッド側の
上部嵌合溝とターンフレーム、連結ブラケット、左右一
対のセンターフレーム等ノ要部を示す第１図のＺｌ　　
矢視平面図、第３図はステアリングヘッド下部とダウン
チューブ及び左右一対のボトムフレーム等の要部を示す
第１図の２２矢視の平面図、第４図は左右のセンターフ
レームと連結ブラケットの関係を示す第１図の２３　矢
視背面図、第５図はステアリングヘッド側の上部嵌合溝
とターンフレームとの連結状態を示す第１図のＡ−Ａ線
断面図、第６図は前部継手部とダウンチューブとの連結
状態を示す第３図のＢ−Ｂ線断面図、第７図は連結ブラ
ケットの側面図、第８図は同平面図、第９図は第７図の
Ｄ−Ｄ線断面図、第１０図は同図のＣ−Ｃ線断面図であ
る。 尚、図中１はステアリングヘッド、２はヘッドパイプ、
５は上部接続部、１１はテンションフレーム、１３はダ
ウンチューブ、１６と１７はボトムフレーム、１８は分
岐部、２０はターンフレーム、２３と２４はセンターフ
レーム、３０は連結ブラケット、３３と３４は支持部、
４２はブラケットである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）軽合金による一体鋳造成形、若しくは一体鍜造成形
   とされたステアリングヘッドと軽合金による押出し形材
   を屈曲成形した車体フレーム部材を連結して成る自動二
   輪車の車体フレームにおいて、上記ステアリングヘッド
   は上部から後方に延びる一本のターンフレームとこのス
   テアリングヘッドの下部から斜め下後方に延びる一本の
   ダウンチューブを連結して備えるとともに、このターン
   フレームとダウンチューブを途中から車巾方向に二又状
   に分岐して平面形状を略Ｙ字状に一体形成してなる左右
   一対のセンターフレームとボトムフレームを上下一対に
   組合せて配置し、且つ上記ターンフレームの二又状の分
   岐部に複数の支持部、止着部を備えた連結ブラケットを
   固着したことを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。 ２）連結ブラケットは緩衝器の上方支持部と車巾方向に
   延びる左右一対のリアーフレーム止着部と下側にエンジ
   ン支持用のブラケットとテンションフレーム用角形断面
   形状の嵌合溝を備えた継手部と左右一対のセンターフレ
   ーム用嵌合溝を備えた継手部を有しこれ等が軽合金の一
   体鋳造、若しくは一体鍜造により形成してなる特許請求
   の範囲第１）項記載の自動二輪車の車体フレーム。 ３）連結ブラケットは平面視にて前方を鋭角とする略Ｖ
   字形であって且つ側方に向けて開放されたセンターフレ
   ーム嵌着用の角形断面形状の嵌合溝を備えた継手部を有
   してなる特許請求の範囲第１）項記載の自動二輪車の車
   体フレーム。 ４）センターフレームの二又状分岐部内側に連結ブラケ
   ットの略Ｖ字形とした嵌合溝を相互に嵌着させ且つこれ
   等を一体に固着してなる特許請求の範囲第１）項記載の
   自動二輪車の車体フレーム。 ５）一本のダウンチューブと左右一対のボトムフレーム
   が螺着連結であって且つこのダウンチューブと左右一対
   のボトムフレームがステアリングヘッドに連なる一本の
   ターンフレームと左右一対のセンターフレームからなる
   上部車体フレームに対して着脱自在である特許請求の範
   囲第１）項記載の自動二輪車の車体フレーム。 ６）テンションフレームの両端は側方に向けて開放され
   た嵌合溝に嵌着され固着してなる特許請求の範囲第１）
   項記載の自動二輪車の車体フレーム。 ７）ステアリングヘッドとターンフレームに連なる左右
   一対のセンターフレームとダウンチューブに連なる左右
   一対のボトムフレームと連結ブラケットの組合せが車体
   フレームの基本骨格を形成する特許請求の範囲第１）項
   記載の自動二輪車の車体フレーム。